Vad är en kiseldiod?
En kiseldiod är en halvledare som har positiv och negativ polaritet och kan låta elektrisk ström flyta i en riktning medan den begränsas i en annan. Elementet kisel , i dess rena form, fungerar som en elektrisk isolator. För att den ska kunna leda elektricitet läggs små mängder av andra element till - i en process som kallas doping . Dessa gör det laddade halvledarmaterialet som används för att bygga kiseldioder, som sedan ofta används i radio, datorer, växelström likström (AC / DC) strömförsörjning, och som temperatur- och strålningssensorer, bland andra tillämpningar.
När en kiseldiode tillverkas har den både en positiv och negativ sida och en koppling mellan de två, känd som p – n-korsningen . De två på olika sätt laddade sidorna är ett resultat av att olika element läggs till kisel. Den positiva sidan, känd som en anod och tillverkad av kisel av p-typ, är dopad med bor eller gallium. Deras atomstruktur, i kombination med kisel, skapar den positiva laddningen. Tillsats av fosfor eller arsenik skapar den negativa katoden, tillverkad av kisel av n-typ, på liknande sätt.
Kiseldiodspänningen har en framförspänning på 0,7 volt. Detta innebär att 0,7 volt behövs för att driva dioden. När denna mängd energi passerar genom den kommer den att leda elektrisk ström över sin p – n-korsning. Det kommer också att förhindra att de flesta strömmar flyter bakåt. Varje kiseldiod har en maximal spänning som kan appliceras på bakåt innan den går sönder. Detta tenderar att vara minst 50 volt eller mer.
På ett sätt kan dioden betraktas som en elektrisk backventil, eftersom den överför överskottsenergi framåt, men i allmänhet släpper inte en mätbar mängd tillbaka i det omvända. En mycket liten mängd ström kan faktiskt flöda omvänd genom dioden, men det är så kort att en kretsuppdelning från denna mängd vanligen skulle vara sällsynt.
Eftersom en kiseldiod endast generellt tillåter ström att flöda ett sätt, kan den användas för att skydda andra anordningar i en krets, såsom transistorer, från att ta emot för mycket ström och bränna ut. Dessutom kan speciellt konfigurerade kiseldioder, känd som Zener- dioder, användas för att upprätthålla en fast spänning. Dessa är avsedda att avsiktligt leda lite elektricitet bakåt när det behövs för att hålla en exakt mängd av den flödande.